Abaqus显式非线性动态分析——ABAQUS/Explicit适用的问题类型 2012-11-14 11:43 by:Abaqus教程 来源:广州有道有限元
Abaqus显式非线性动态分析——ABAQUS/Explicit适用的问题类型
显式动态程序对于求解广泛的、各种各样的非线性固体和结构力学问题是一种非常有效的工具。它常常对隐式求解器是一个补充，如ABAQUS/Standard；从用户的观点来看，显式与隐式方法的区别在于：
? 显式方法需要很小的时间增量步，它仅依赖于模型的最高固有频率，而与载荷的类型和持续的时间无关。通常的模拟需要取10,000至1,000,000个增量步，每个增量步的计算成本相对较低。
? 隐式方法对时间增量步的大小没有内在的限制；增量的大小通常取决于精度和收敛情况。典型的隐式模拟所采用的增量步数目要比显式模拟小几个数量级。然而，由于在每个增量步中必须求解一套全域的方程组，所以对于每一增量步的成本，隐式方法远高于显式方法。
了解两个程序的这些特性，能够帮助你确定哪一种方法是更适合于你的问题。
ABAQUS/Explicit适用的问题类型
在讨论显式动态程序如何工作之前，有必要了解ABAQUS/Explicit适合于求解哪些类问题。贯穿这本手册，我们已经提供了贴切的例题，它们一般是应用ABAQUS/Explicit求解的如下类型问题： 高速动力学（high-speed dynamic）事件
最初发展显式动力学方法是为了分析那些用隐式方法（如ABAQUS/Standard）分析起来可能极端费时的高速动力学事件。作为此类模拟的例子，在第10章“材料”中分析了一块钢板在短时爆炸载荷下的响应。因为迅速施加的巨大载荷，结构的响应变化的非常快。对于捕获动力响应，精确地跟踪板内的应力波是非常重要的。由于应力波与系统的最高阶频率相关联，因此为了得到精确解答需要许多小的时间增量。
复杂的接触（contact）问题
应用显式动力学方法建立接触条件的公式要比应用隐式方法容易得多。结论是ABAQUS/Explicit能够比较容易地分析包括许多独立物体相互作用的复杂接触问题。ABAQUS/Explicit是特别适合于分析受冲击载荷并随后在结构内部发生复杂相互接触作用的结构的瞬间动态响应问题。在第12章“接触”中展示的电路板跌落试验就是这类问题的一个例子。在这个例子中，一块插入在泡沫封装中的电路板从1m的高度跌落到地板上。这个问题包括封装与地板之间的冲击，以及在电路板和封装之间的接触条件的迅速变化。
复杂的后屈曲（postbuckling）问题
ABAQUS/Explicit能够比较容易地解决不稳定的后屈曲问题。在此类问题中，随着载荷的施加，结构的刚度会发生剧烈的变化。在后屈曲响应中常常包括接触相互作用的影响。
高度非线性的准静态（quasi-static）的问题
由于各种原因，ABAQUS/Explicit常常能够有效的解决某些在本质上是静态的问题。准静态过程模拟问题包括复杂的接触，如锻造、滚压和薄板成型等过程一般地属于这类问题。薄板成型问题通常包含非常大的膜变形、褶皱和复杂的摩擦接触条件。块体成型问题的特征有大扭曲、瞬间变形以及与模具之间的相互接触。在第13章“ABAQUS/Explicit准静态分析”中，将展示一个准静态成型模拟的例子。
材料退化（degradation）和失效（failure）
在隐式分析程序中，材料的退化和失效常常导致严重的收敛困难，但是ABAQUS/Explicit能够很好地模拟这类材料。混凝土开裂的模型是一个材料退化的例子，其拉伸裂缝导致了材料的刚度成为负值。金属的延性失效模型是一个材料失效的例子，其材料刚度能够退化并且一直降低到零，在这段时间中，单元从模型中被完全除掉。 这些类型分析的每一个问题都有可能包含温度和热传导的影响。 Abaqus静态应力/位移分析，abaqus动态分析，Abaqus粘弹性/粘塑性响应分析，Abaqus热传导分析，Abaqus疲劳分析培训，Abaqus质量扩散分析，Abaqus耦合分析，Abaqus非线性分析，Abaqus动态应力/位移分析，Abaqus瞬态温度/位移耦合分析，Abaqus准静态分析，Abaqus退火成型过程分析，Abaqus海洋工程结构分析，Abaqus水下冲击分析，Abaqus柔体多体动力学分析，Abaqus设计灵敏度分析，abaqus有限元分析培训 相关标签搜索：广州Abaqus有限元培训 佛山Abaqus有限元培训 广州有限元培训 solidworks培训 CAD培训 ansys培训 solidworks proe培训 运动仿真 有限元FEA ABAQUS中Standard分析模块和Explicit分析模块的区别比较及选择
2010-07-13 01:04:19| 分类： ABAQUS | 标签： |字号大中小 订阅 1、ABAQUS各模块介绍
ABAQUS有两个主要的分析模块：ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。其中ABAQUS/Standard还有两个特殊用途的附加分析模块：
ABAQUS/Aqua和ABAQUS/Design。另外，还有ABAQUS分别与ADAMS/Flex，C-MOLD和Mold flow的接口模块：ABAQUS/ADAMS， ABAQUS/C-MOLD和ABAQUS/ MOLDFLOW。ABAQUS/CAE是完全的ABAQUS工作环境模块，它包括了ABAQUS模型的构造，交互式提交作业、监控作业过程以及评价结果的能力。ABAQUS/Viewer是ABAQUS/CAE的子集，它具有后处理功能。
ABAQUS/Standard是一个通用分析模块，它能够求解领域广泛的线性和非线性问题，包括静力、动力、热和电问题的响应等。
ABAQUS/Explicit是用于特殊目的分析模块，它采用显式动力有限元列式，适用于像冲击和爆炸这类短暂，瞬时的动态事件，对加工成形过程中改变
接触条件的这类高度非线性问题也非常有效。两个分析模块的ABAQUS/CAE界面是一样的，两个模块的输出也是类似的，不论哪个模块都可以采用可视化图形进行后处理。
ABAQUS/CAE（Complete ABAQUS Environment）是ABAQUS的交互式图形环境，用它可方便而快捷地构造模型，只需生成或输入要分析结构的
几何形状，并把它分解为便十网格化的若干区域。并对几何体赋十物理和材料特性、荷载以及边界条件。ABAQUS/CAE具有对几何体划分网格的强大功能，并可检验所形成的分析模型。一旦模型生成，ABAQUS/CAE可提交并监控要分析的作业，可视化模块就可用来显式结果。 2、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比较
ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都具有解决广泛的各种类型问题的能力。对于一个给定的间题，隐式和显式算法的特点决定了采用哪一种算
法更适合。对于采用任何算法都可以解决的间题，求解间题的效率可能决定了采用哪种产品。下表列出了两者之间的主要区别。
参量 ABAQUS/Standard ABAQUS/Explicit 提供了适用于显式分析的丰富的单元库，这个单元库是单元库 提供了丰富的单元库 ABAQUS/Stnndard单元库的子集 分析过程 一般过程和线性摄动过程 一般过程 类似于在ABAQUS/Stnndard中的材料模型；一个显著的区材料模型 提供了广泛的材料模型 别是提供了允许材料失效的模型 接触公式 对于求解接触问题，具有强健的能力 具有强健的接触功能甚至能够解决最复杂的接触模拟 求解技术 应用基于刚度的求解技术，具有无条件稳定性 应用显式积分求解技术，具有条件稳定性 由于在增量步中大最的迭代，可能占用大量的磁盘空间和磁盘空间和内存 内存 磁盘空间和内存的占用量相对于ABAQUS/Stnndard要小很多 此外，两者的区别还包括： 1）ABAQUS/Standard 没有稳定时间增量的限制：完成指定分析，一般需要较少的时间增量； 因为每个增量步都需要求解线性方程组，所以每个增量步的费用非常昂贵； 适合于模拟与模型的振动频率相比研究响应周期较长的问题； 由于时间增量的限制，使用显式动力学求解效率很低； 用于具有适度非线性的问题，其中非线性是平滑的（比如，塑性）； 如果是平滑的非线性响应， Abaqus/Standard需要较少次数的迭代找到收敛解。 2）ABAQUS/Explicit 有稳定时间增量的限制： 完成指定分析，一般需要较多的时间增量； 因为不需要求解线性方程组，所以每个增量步的费用较低； 所有的计算费用与单元计算相关； 适合于模拟高速动力学问题； 需要较少的时间增量，隐式动力学效率较低； 对于包含不连续的非线性问题，一般更加可靠； 接触行为是不连续的，并且包含碰撞，对于隐式时间积分，接触和碰撞将产生求解问题； 其它不连续行为包括屈曲和材料失效。
3、隐式（Standard）或者显式（Explicit）方法的选择
隐式或者显式方法之间的选择，很大程度上依赖于问题的性质。
对于许多分析，应该选择ABAQUS/Standard还是ABAQUS/Explicit是比较明显的。例如，对于求解光滑的非线性问题，ABAQUS/Standard更有效；
另一方面，对于波的传播分析，应该明确地选择ABAQUS/Explicit，然而，有一些静态或准静态问题，应用任何程序都能很好地进行模拟。特别地，有些问题一般是使用ABAQUS/Standard进行求解的，但是由于接触或者材料的复杂性，可能难以收敛，从而导致大量的迭代。由于每次迭代都需要求解由大量线性方程组成的方程组，所以这些使用ABAQUS/Standard的分析，其代价是相当大的。
ABAQUS/Standard必须进行通过迭代确定非线性问题的解答，而ABAQUS/Explicit通过由前一增量步的数据显式地前推动力学状态，确定解答无须
进行迭代。应用显式方法，即便对于一个给定的可能需要大量时间增量步的分析，如果同样的分析应用ABAQUS/Standard需要大量的迭代，那么应用ABAQUS/Explicit进行分析可能是更为有效的。
对于同样的模拟，ABAQUS/Explicit的另一个优点是它需要的磁盘空间和内存远远小于ABAQUS/Standard。对于需要比较两个程序计算成本的问题，
能节省大量的磁盘空间和内存使得ABAQUS/Explicit更具有吸引力。
从在隐式和显式分析中网格加密的成本角度来看，使用显式方法，机时消耗与单元数量成正比，并且大致与最小单元的尺寸成反比。由于增加了单元
的数量和减小了最小单元的尺寸，因此网格细划增加了计算成本。对于显式方法，可以很直接地预测随着网格细划带来的成本增加，而当采用隐式方法时，预测成本是非常困难的。困难来自于在单元连接和求解成本之间的关系，而在显式方法中不存在这种关系。应用隐式方法，经验表明对于许多间题的计算成本大致与自由度数目的平方成正比。所以，只要网格是相对均匀的，随着模型尺寸的增长，显式方法表明比隐式法节省了大量的计算成本，也就是说在尺寸较小时，隐式方法的计算成本更小，而随着尺寸增大到一定值后，显式方法的计算成本反而更小。 4、一般的适用范围（待补充）
隐式方法（standard）
适合于模拟与振型的振动频率相比研究响应周期较长的问题； 用于具有适度非线性问题，其中非线性是平滑的； 显式方法（explicit）
模拟高速动力学问题，需要较少的时间增量；
适合求解冲击，穿透等高度非线性动力响应问题； 对于包含不连续的非线性问题，一般效率高；
再谈ABAQUS轴力与弯矩输出
2012-03-20 16:51:01| 分类： 学习 | 标签： |字号大中小 订阅
之前写过一篇博文，经过与众多朋友讨论，又学到了一些新知识，再此做如下更新。 1.command黑屏命令提交inp的问题。
创建Job时同样可以选择Source为Input file，从而提交inp文件进行计算。 2.输出问题。
ABAQUS6.10支持cae定义截面，这样不需要在inp里定义截面三要素（截面上任意一个点、截面法线、截面所在的集合Set），从而方便很多。 同时，cae支持定义多个截面，在inp里添加多条输出语句，最后都能在dat文件中找到sof和som。
值得一提的是，后处理free body cut同样可以输出之前cae定义好的截面上的弯矩和轴力。经验证，和sof、som输出值一模一样。
[转]ABAQUS混凝土损伤塑性模型
2012-02-26 18:45:57| 分类： 学习 | 标签：abaqus 混凝土损伤 |字号大中小 订阅
原地址：http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=935970&extra=&highlight=?··??????&page=1
在做混凝土分析时，经常要输入混凝土的本构数据，对于不太熟练inp的新手来说是一项比较麻烦的工作，同样我也常受到这个问题的烦扰。昨天在论坛中得到启示，可以将excel表格中的数据直接粘贴到ABAQUS本构数据表中，故我把verification中提供的混凝土损伤本构数据制成了一个excel表格，方便在使用时直接调用。并且还做了个全应力-应变曲线，据此可以对该本构有一个直观的了解。据说对于一般情况下的混凝土分析，该本构可以较容易收敛，该结论正确与否还有待大家一起讨论。 同时也希望大家对附件中的数据进行批评指正！
ABAQUS混凝土损伤塑性模型弹性模量（Pa) 2.648E+10 泊松比 0.167 密度(Kg/m2400 3) 破坏准则参数膨胀角（度） 偏心率 双轴极限抗压强度/单轴极限抗压强度 不变应力比 粘聚系数 15 0.1 1.16 0.6667 0 ************************************************************************************************************************************* 塑性应力－应变关系
Compress Stress
Inelastic strain
Damage Inelastic strain
24019000 29208000 31709000 32358000 31768000 30379000 28507000 21907000 14897000 2953000
Tension recovery factor = 0.0
0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01
0 0.1299 0.2429 0.3412 0.4267 0.5012 0.566 0.714 0.8243 0.9691
0 0.0004 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0024 0.0036 0.005 0.01
Tension Stress Cracking strain Damage Cracking strain
